3 原因分析
CSC-103系列保护装置和PCS-931系列保护装置的重合闸充电逻辑一致,重合功能必须在“充电”完成后才能投入,以避免多次重合闸。重合闸充电必须满足以下条件:断路器在“合闸”位置,即接入保护装置的TWJ不动作;未投入“停用重合闸”方式;重合闸启动回路不动作;没有低气压闭锁重合闸和闭锁重合闸开人。
现有整定规程对220kV及以上电压等级线路重合闸启动方式要求有保护启动和位置不对应启动两种。对于位置不对应启动,在整定细则中只明确了单重方式下仅考虑单相TWJ启动重合闸,而未对三重方式下开关偷跳情况予以明确。本文所述异常动作线路重合闸定值项“三相TWJ启重合”控制字置“1”,即在三重方式时考虑三相TWJ启动重合闸情况。
根据动作过程分析,结合重合闸充电逻辑,可知导致重合闸异常启动的原因主要有以下几种。
(1)三相TWJ取自操作箱,保护装置收到三相TWJ均变为“1”需要等待弹簧储能完成。220kV断路器技术规范要求在合闸完成后断路器合闸弹簧重新储能应在15~20s内完成。本文所述异常动作线路断路器储能时间在11s左右。对于重合闸时间为1s的线路保护,PCS-93lN2Q重合闸充电时间在18s左右,CSC-103BDN重合闸充电时间在11s左右。CSC-103BDN重合闸充电时间有可能与断路器弹簧储能时间失配,三重方式下保护装置正常运行并充
满电时收到三相TWJ均变为“1”,判断为三相断路器偷跳,故三相不对应启动重合闸。考虑到恶劣天气等极端情况,为了提高线路重合闸可靠性,标准化设计的线路保护重合闸充电时间已统一由原来的15s改为了10s,相对应地也牺牲了重合闸充电时间与断路器弹簧储能时间的配合裕度。
(2)现有技术规范未对重合闸充电计数模式进行统一,各厂家间还存在差异。CSC-103BDN重合闸充电计数器只要满足充电条件就开始计数,无需等到保护装置整组复归,PCS-931 N2Q重合闸充电必须等到保护装置整组复归,即在正常运行时计数器才开始计数。
4 整改建议
针对分析原因,可考虑采取以下措施进行控制,防止正常运行时出现重合闸不正确动作情况。
(1)对于采用分相机构的线路开关,仅考虑单相开关偷跳,不考虑三相开关同时偷跳,“三相Twi启重合”控制字应置“0”。对于采用三相联动机构的开关且投入三相重合闸时,应考虑三相开关偷跳情况,“三相Twi启重合”控制字置“1”,但应确保重合闸充电时间与断路器弹簧储能时间能很好配合。
(2)对重合闸充电计数模式进行统一,要求必须等到保护装置整组复归,即在正常运行时计数器才开始计数,建议不满足此项要求的厂家修改设计。
(3)改变以往启动重合闸判断分位采用操作箱Twi的设计,改用开关辅助触点来判断开关位置,可即时根据开关实际位置判断是否启动重合闸,就不存在重合闸和弹簧储能时间配合问题,也避免了操作回路故障时误判Twi导致重合闸误启动或拒启动。
5 结束语
保护装置重合闸充电时间、充电计数模式等都会影响到重合闸和断路器弹簧储能时间的配合,导致永久性故障线路保护加速动作后重合闸再次启动,对系统造成冲击。对此,需合理设计,使重合闸与断路器有效配合。